Lo stress e cancro link: 'Master-switch' gene dello stress consente la diffusione del cancro

Aprile 13, 2016 Admin Salute 0 17
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In una scoperta inaspettata, gli scienziati hanno collegato l'attivazione di un gene di stress in cellule del sistema immunitario per la diffusione del cancro al seno ad altre parti del corpo.

I ricercatori dicono che lo studio suggerisce che questo gene, chiamato ATF3, può essere il legame cruciale tra lo stress e il cancro, tra cui la principale causa di morte per cancro - la sua diffusione, o metastasi. Precedenti studi di salute pubblica hanno dimostrato che lo stress è un fattore di rischio per il cancro.

I ricercatori sanno già che ATF3 è attivato, o espressa, in risposta a condizioni di stress in tutti i tipi di cellule. In circostanze normali, accendendo ATF3 può effettivamente causare cellule normali e benigne a commettere suicidio se le cellule decidono che i fattori di stress, come l'irraggiamento e la mancanza di ossigeno, hanno irrimediabilmente danneggiate le cellule.




Questa ricerca suggerisce, tuttavia, che le cellule tumorali in qualche modo coassiale cellule del sistema immunitario che sono stati reclutati per il sito di un tumore per esprimere ATF3. Anche se è ancora chiaro come, ATF3 promuove le cellule immunitarie di agire in modo irregolare e dare il cancro una via di fuga da un tumore in altre zone del corpo.

"E 'come quello che ha detto Pogo:' Abbiamo incontrato il nemico, ed è a noi, '" ha detto Tsonwin Hai, professore di biochimica molecolare e cellulare presso la Ohio State University e autore senior dello studio. "Se il tuo corpo non aiuta le cellule tumorali, non possono diffondere il più. Quindi, in realtà, il resto delle cellule in cellule tumorali aiuto corpo di muoversi, di aprire un negozio in siti distanti. E uno dei temi unificanti qui è lo stress . "

Hai e colleghi prima collegati l'espressione del gene ATF3 in cellule del sistema immunitario a risultati peggiori tra un campione di quasi 300 pazienti con cancro al seno-. Hanno seguito con studi sugli animali e ha scoperto che i topi privi del gene ATF3 avevano meno estesa metastasi del cancro al seno per i polmoni di fatto topi normali che potrebbero attivare ATF3.

Questo gene stress potrebbe una funzione giorno come un altro obiettivo per la lotta contro le metastasi del cancro se ulteriori studi confermano questi risultati, Hai detto. Nel frattempo, ha detto che i risultati forniscono importanti intuizioni su come le cellule di un tumore usano il loro potere di segnalazione per cooptare il resto del corpo in aiutando la sopravvivenza del cancro e il movimento in organi distanti.

La ricerca è pubblicata in un recente numero del Journal of Clinical Investigation.

Hai, membro della Ohio State University Comprehensive Cancer Center, ha studiato ATF3 nelle cellule tumorali per anni. Quando ha avuto la possibilità di esaminare i campioni umani da circa 300 pazienti con cancro al seno-, fu sbalordito per trovare che l'espressione di geni ATF3 in alcune cellule del sistema immunitario è stato associato ad esiti peggiori del cancro in questo gruppo di pazienti. ATF3 in cellule tumorali non ha mostrato alcuna tale associazione.

Per verificare che i dati clinici, lei e colleghi hanno condotto due turni di studi in topi. I ricercatori hanno prima iniettato le cellule del cancro al seno in due gruppi: topi normali e topi che non possono esprimere ATF3 in tutte le cellule. Il cancro nei topi normali metastasi ai polmoni molto più rapidamente e più estesamente che ha fatto del cancro nei topi privi ATF3. Nel secondo turno di esperimenti, hanno usato topi geneticamente modificati che non poteva esprimere ATF3 in un gruppo di cellule del sistema immunitario chiamate cellule mieloidi, ed i risultati sono stati simili.

"Le cellule tumorali sono sempre la stessa, ma abbiamo avuto diversi host I tumori primari erano simili per dimensioni, ma solo nel host in grado di esprimere ATF3 -. Il gene dello stress - ha fatto le cellule cancerose metastatizzano efficiente", ha detto Hai. "Questo suggerisce che la risposta allo stress host può aiutare il cancro a metastasi.

"Se il corpo è in perfetto equilibrio, non c'è molto di un problema. Quando il corpo viene sottolineato, che cambia il sistema immunitario. E il sistema immunitario è una spada a doppio taglio", ha detto.

In generale, quando le cellule tumorali prima apparizione, il sistema immunitario li riconosce come le cellule immunitarie straniere e varie viaggiano al sito per attaccarli. All'inizio dello sviluppo del cancro, questo processo funziona normalmente.

Ma, come le cellule tumorali crescono e prosperano in un tumore, essi emettono alcuni messaggeri molecolari per promuovere una risposta cronica di guarigione. Le cellule tumorali, agendo come una ferita che non guarisce mai, dirottare questo processo per aiutare se stessi sopravvivere e diffondersi.

"Induzione ATF3 in cellule del sistema immunitario è un modo questo probabilmente accade. Non stiamo dicendo che è l'unico modo", ha detto Hai.

ATF3 è un maestro tipo interruttore di gene: Il suo prodotto genico, la proteina ATF3, si accende e si spegne altri geni. Sapendo questo, i ricercatori hanno analizzato i geni che sono controllate da ATF3 utilizzando un approccio globale a livello di genoma. Combinando questo insieme di dati con un altro insieme di dati provenienti da campioni umani, Hai e colleghi sono stati in grado di identificare una firma gene ATF3 in grado di prevedere se i malati di cancro hanno avuto un basso o alto rischio di morte.

"Dal momento che la nostra analisi genica globale è stata effettuata utilizzando campioni di modelli murini, la nostra capacità di identificare un gene firma per dividere i pazienti in rischio elevato o basso rischio suggerisce che il nostro modello di topo ha rilevanza per il cancro al seno umano", ha detto.

Anche se il lavoro suggerisce un farmaco per smorzare l'effetto di ATF3 potrebbe ridurre il rischio di metastasi, Hai notato che gli scienziati non comprendere appieno ciò che gli effetti complessivi di smorzamento che sarebbero.

"Abbiamo questo gene per una ragione. E 'un gene che ci aiuta adattarsi ai cambiamenti. Quindi è una questione di come e quando ATF3 bersaglio," ha detto.

Ci sono molti modi per accendere ATF3 nelle cellule, e segnali di stress inviati dalle cellule tumorali rappresentano solo un metodo per esprimere questo gene nelle cellule del sistema immunitario e produrre un cronico avrebbe guarigione risposta. Altri modi sono radiazioni, agenti chemioterapici, una dieta ricca di grassi, danni UV e anche lo stress comportamentale cronico.

Hai in programma di verificare se questi altri tipi di stress colpiscono anche le cellule immunitarie per induzione ATF3, cambiando loro di attaccare le cellule tumorali ad aiutare le cellule tumorali.

Questa ricerca è sostenuta dal National Institutes of Health, una Pelotonia Idea sovvenzione e programmi di ricerca in Australia.

Co-autori includono Chris Wolford di Integrated Biomediche Graduate Program dell'Ohio State; Stephen McConoughey e Stephanie Roller di biochimica molecolare e cellulare; Swati Jalgaonkar, Yiseok Chang e Erik Zmuda Molecolare di Ohio State, Cellulare e dello Sviluppo del programma di biologia; Marino Leon di patologia; Anand Merchant, Charles Shapiro e Michael Ostrowski (cattedra di biochimica molecolare e cellulare) del OSUCCC; Johnna Dominick e Xin Yin del Programma Biochimica Ohio State; e Sandra O'Toole, Ewan Millar e il compianto Robert Sutherland dell'Istituto Garvan di ricerca medica di Sydney, in Australia.

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